Linux共享库全局构造函数相互依赖

Question

操作系统 Centos 5.6 i686 2.6.18-53.1.4.el5vm.
gcc 版本 4.1.2 20080704(红帽 4.1.2-48)
ld 版本 2.17.50.0.6-6.el5 20061020

我是这样编译的:
gcc -c -fnon-call-exceptions -fexceptions -Wall -DUNICODE -D_UNICODE -D_REENTRANT -I.
并以这种方式链接:
gcc -lstdc++ -pthread -ldl -lrt --no-relocate -Wl,-rpath,$SO_DIR -L$SO_DIR $库

我有 3 个库和一个可执行文件:A.so、B.so、C.so、ElfExec
B.so依赖于A.so。C.so依赖于B.so.
在代码中 A.so 有一个 header ，通过它公开功能 A.h，B.so 在代码中有一个 B.h header ，其中包括 A.h 和 B 功能。 C.so 在代码中包含 B.h.
A.h 定义了一个类型的静态变量 K，当且仅当 A.so 中的静态内存管理器被初始化时才可以使用。变量 K 直接在 A.h 中的 header 中定义，因此它的初始化在组成 B.so 和 C.so 的所有对象的全局构造函数中传播。

我像这样链接所有内容:
gcc "ALL B MODULES"-lstdc++ -pthread -ldl -lrt --no-relocate -Wl,-rpath,$SO_DIR -L$SO_DIR A.so
gcc "所有 C 模块"-lstdc++ -pthread -ldl -lrt --no-relocate -Wl,-rpath,$SO_DIR -L$SO_DIR B.so
gcc "ALL ElfExec MODULES"-lstdc++ -pthread -ldl -lrt --no-relocate -Wl,-rpath,$SO_DIR -L$SO_DIR C.so
我也试过:
gcc "ALL ElfExec MODULES"-lstdc++ -pthread -ldl -lrt --no-relocate -Wl,-rpath,$SO_DIR -L$SO_DIR A.so B.so C.so

当运行 ElfExec 时得到一个 SIGSEGV，因为它试图在 A.so 的静态内存管理器初始化之前初始化变量 K。
这是因为 C.so 的全局构造函数在 A.so 的全局构造函数之前被调用。
如果我制作一个只需要 B.so 的应用程序 ElfExec2
gcc "ALL ElfExec1 MODULES"-lstdc++ -pthread -ldl -lrt --no-relocate -Wl,-rpath,$SO_DIR -L$SO_DIR B.so
这工作正常。

在 ElfExec1 的情况下，链接器发现需要先调用 A.so 中的全局构造函数，然后再调用 B.so 中的全局构造函数。
这在 ElfExec 的情况下没有发生。

我的解决方案是像这样链接 C.so:gcc "ALL C MODULES"-lstdc++ -pthread -ldl -lrt --no-relocate -Wl,-rpath,$SO_DIR -L$SO_DIR A.so B.so
这使得 C.so 直接依赖于 A.so。

是否有另一种方法可以告诉链接器全局构造函数调用的顺序？

Answer 1

如您所见，不要相信链接器比您更了解。如果顺序很重要，您需要以编程方式指定顺序。不要只是试图欺骗链接器。

如果这些不是图书馆，您就会这样做，对吗？以正确顺序相互调用的构造函数/初始化函数？

我的第一选择是将库设计为没有或不使用全局变量。

如果你做不到，我的第二个选择是让每个需要初始化全局变量的库都有一个 init 方法。库的使用者在执行任何操作之前需要调用该 init 方法，并且库必须在正确完成 init 之前尝试阻止使用/构造。也许使它们对 init 方法是静态的，然后设置指向它们的全局指针 (K* k) 可能有助于该实现。这应该足以使初始化链以正确的顺序组合在一起。

最后，如果任何库的用户(意思是 B 代表 A，或 C 代表 B，应用程序代表 C)调用 init 方法有障碍，您可以为 gcc 使用这样的语言扩展:

extern "C" __attribute__ ((constructor)) void A_lib_ctor()
{
    // ....
}
extern "C" __attribute__ ((destructor)) void A_lib_dtor()
{
    // ....
}

在库加载时自动执行您需要的操作。这牺牲了一些便携性。可能牺牲更多，新版本的 gcc 支持构造函数(优先级)语法。

我最后的选择是使用 dlopen 手动加载库的复杂步骤。

设计更好，最重要的选择对你有用，对后面的选择更差。